Punto materiale e corpo rigido – Spiegazione

Punto materiale e corpo rigido – Spiegazione

Nella descrizione di un corpo, esso può essere definito come corpo rigido oppure come punto materiale; si dice punto materiale un oggetto che, rispetto all'ambiente in cui viene considerato, è piccolo; questo può valere per ogni cosa, dalla matita rispetto alla nostra abitazione, al Sole rispetto all'intero Universo (sempre quindi rispetto a qualcosa di dimensioni considerevolmente maggiori).
Invece un corpo rigido è un oggetto che, nonostante le forze che vi vengono applicate, mantiene la sua forma senza subire deformazioni; l'opposto di un corpo rigido, ossia un qualsiasi oggetto facilmente deformabile prende il nome di corpo deformabile; un esempio di corpo rigido è dato da un pezzo di ferro oppure si può anche pensare a un tubo d'acciaio, mentre per un corpo deformabile si può benissimo pensare agli scatoloni utilizzati per gli imballaggi di cartone oppure ai bicchieri di vetro, entrambi solitamente alquanto fragili.

Tuttavia è doveroso fare una piccola precisazione: in natura nessun corpo, anche se potrebbe sembrare il contrario, è indeformabile, perché anche quelli rigidi subiscono delle piccole deformazioni invisibili all'occhio umano; per esempio, se tirassimo un normale pugno su un tavolo, ai nostri occhi sembrerebbe che questo non abbia subito alcuna deformazione, ma se andassimo a controllare da un punto di mista microscopico (a differenza del nostro, che è per l'appunto macroscopico), la deformazione verrebbe tuttavia notata.

Dunque, un oggetto può essere considerato sia un corpo rigido sia un punto materiale, ma è bene tenere presente in base a cosa si vuole descriverlo; infatti, se lo si vuole prendere in considerazione rispetto all'ambiente circostante, allora si tratta di un punto materiale, mentre se si vogliono considerare i movimenti (traslazione, rotazione, rototraslazione) che esso compie, allora si parla di corpo rigido.

È importante eseguire questa distinzione anche per quanto riguarda i relativi equilibri; comunque, il concetto generale di equilibrio vale sia per i corpi rigidi che per i punti materiali: un corpo in equilibrio è e continua a rimanere fermo.
Per l'equilibrio di un punto materiale, infatti, è necessario considerare le forze che vi sono applicate: se la risultante è un vettore nullo, allora il punto materiale è in equilibrio (e viceversa, ossia se il punto materiale è in equilibrio, allora la risultante delle forze su di esso applicate è un vettore nullo).

Invece, per parlare di equilibrio di un corpo rigido bisogna considerare sia le forze che i momenti applicati allo stesso, ossia tutto ciò che può provocare una traslazione, una rotazione o una rototraslazione rispetto ad esso.